CN114259580A - 一种移动式灭菌机器人 - Google Patents

Abstract

一种移动式灭菌机器人，包括移动底盘，移动底盘的上端布设消毒结构，移动底盘的铝制底板前端安装电机支架，电机支架上安装有电机和驱动轮，电机间布设折弯板支架，铝制底板的后端布设集成中控板，集成中控板与电机之间布设电机驱动模块；所述消毒结构包括与移动底盘相连接的下机壳，下机壳上安装筒柱，筒柱上布设紫外线灯管组，紫外线灯管组与锂电池电连接，本发明将移动底盘、消毒结构相结合，通过用户手中的遥控装置控制机器人移动和自主消毒，使得用户不进入有菌环境下即可实现机器的移动消毒，减小了细菌的传播途径。

Description

一种移动式灭菌机器人

技术领域

本发明属于消毒机器人技术领域，尤其是一种移动式灭菌机器人。

背景技术

医用灭菌机器人作为一种智能化消毒产品，在医院这种可能存在交叉感染的场所，它不仅可以有效灭菌，而且有助于解放人力。人们逐渐意识到那些高密集度人群流动的CT室、MR室等，可能残留着一些有害病菌。而目前主流的杀菌方式分为两种：第一种是喷洒化学灭菌剂，比如化学灭菌剂过氧乙酸消毒剂，作为一种有刺激性气味而且极易挥发的液体，虽然具备的强氧化性可以使细菌、真菌等死亡，但是这种消毒液同时也具备易燃易爆的危险性；第二种是用紫外线杀菌，一方面可以使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成，再者可以产生自由基引起光电离，促使细胞的死亡。但相应的紫外线也是一把双刃剑，会对被照射的人体产生伤害，因此，我们需要通过技术的手段，使紫外线高效、稳定地运作在需消毒场所。

在上述背景下，一大批灭菌设备应运而生，通过观察市场上的一些紫外线杀菌灯，不难发现，有的设备是需要医护人员把装有紫外线灯管的支架推到需要杀菌的地方，再插上插座并调整合理的灯管角度，等这些工序结束后，人再走出来遥控开启杀菌灯，该紫外线杀菌灯存在三个问题：其一，该紫外线杀菌灯需人为调整角度不能全方面地对场所消毒，杀菌效率有待考证；其二，该紫外线杀菌灯布设的紫外线灯的数量、强度也未做设置，不能高效稳定地灭菌；其三，该紫外线杀菌灯使用不方便、不智能化、不能快速地在多个场所使用。

基于此，设计一种杀菌范围广、效率高、能稳定作业、智能且不伤害人体的移动式灭菌机器人。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种移杀菌范围广、效率高、能稳定作业、智能且不伤害人体的移动式灭菌机器人。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种移动式灭菌机器人，包括移动底盘，移动底盘的上端布设消毒结构，所述移动底盘包括铝制底板，铝制底板前端安装电机支架，电机支架上安装有电机和由电机控制的驱动轮，左右对称的电机之间布设折弯板支架，铝制底板的后端布设有集成中控板，集成中控板与电机之间布设有电机驱动模块；所述消毒结构包括与移动底盘相连接的下机壳，下机壳上安装筒柱，筒柱上布设紫外线灯管组，紫外线灯管组与锂电池电连接。

作为本发明的一种优选方案，所述底盘的下方安装有若干万向轮，驱动轮、万向轮的下平面位于同一平面，移动底盘的前后端还设置有避障传感器。

作为本发明的一种优选方案，所述集成中控板通过由铜柱铜帽架设在铝制底板上，集成中控板与铝制底板之间设有一定高度差。

作为本发明的一种优选方案，所述折弯板支架的两侧的安装部向上翘起，安装部对应铝制底板上设置的槽口。

作为本发明的一种优选方案，所述安装部上安装CCD光学传感器，CCD光学传感器的四周布设有补光灯。

作为本发明的一种优选方案，所述紫外线灯管组由8根竖向等间距排列的紫外线灯管组成，紫外线灯管通过卡槽安装在筒柱上。

作为本发明的一种优选方案，所述紫外线灯管的辐照强度大于等于400μm/cm²。

作为本发明的一种优选方案，所述筒柱的中部安装八边形扶手，八边形扶手通过支撑柱分布在紫外线灯管之间。

作为本发明的一种优选方案，所述筒柱的顶部安装上盖，上盖连接镇流器的一端，镇流器的另一端连接紫外线灯管组。

作为本发明的一种优选方案，所述下机壳包括上顶板、下底板，上顶板、下底板之间安装若干个梯形板，下机壳上还布设有若干个人机交互装置槽口。

本发明的有益效果是：

1.本发明将智能移动底盘、消毒结构相结合，通过用户手中的遥控装置与集成中控板的连接，控制机器人移动，同时也可以控制由机器人实现自主消毒任务，使得用户不进入有菌环境下即可实现机器的移动，减小了细菌的传播途径。

2.本发明的自主消毒功能可设置多种模式，比如单圈杀毒一次，来回杀毒两次以及持续杀毒30分钟，同时该种自主消毒功能可通过不同环境进行程序的写入而调整，可高效稳定地杀死大部分有害细菌。

3.本发明的CCD光学传感器用于轨道式移动底盘，与其他传感器相比，在很大程度上提高了移动稳定性，并通过补光灯的选用，避免了光学传感器受到强光或者较暗环境的干扰，让机器人能够几乎零偏差地行驶在既定轨道上，方便机器人稳定工作。

4.本发明采用八边形的底座设计、八根紫外线灯管组成的紫外线灯管组，完美解决了紫外线强度随距离指数衰减、杀菌时间耗时长的问题，提高了灭菌的效率。

5.本发明与市面上的ROS灭菌机器人不同的是，在面对一些室内场景，比如人员密集度高的CT检查室、幼儿园、车间等，无需较为繁琐的建图规划过程，方便快捷，在功能都实现的前提条件下，其较低成本的硬件也能使产品规模化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明主视图；

图3是本发明仰视图；

图4是本发明移动底盘的结构示意图；

图5是本发明移动底盘的仰视图；

图中附图标记：移动底盘1，消毒结构2，铜柱铜帽3，避障传感器4，铝制底板11，电机支架12，电机13，驱动轮14，集成中控板15，折弯板支架16，CCD光学传感器17，电机驱动模块18，万向轮19，下机壳21，筒柱22，紫外线灯管组23，八边形扶手24，上盖25，镇流器26，锂电池27，槽口111，安装部161，上顶板211，下底板212，梯形板213，人机交互装置槽口214，紫外线灯管231，卡槽232。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1-5所示，一种移动式灭菌机器人，包括移动底盘1，移动底盘1的上端布设消毒结构2，所述移动底盘1包括铝制底板11，铝制底板11前端安装电机支架12，电机支架12上安装电机13和由电机13控制的驱动轮14，电机优选为80DMW15C型号，左右对称的电机13之间布设折弯板支架16，铝制底板11的后端布设有集成中控板15，集成中控板15与电机13之间布设有电机驱动模块18，电机驱动模块18用防松螺丝螺母固定在铝制底板11上；所述消毒结构2包括与移动底盘1相连接的下机壳21，下机壳21上安装筒柱22，筒柱22上布设紫外线灯管组23，紫外线灯管组23与锂电池27电连接，60Ah的锂电池27一方面输出22-28v为集成中控板15供电，另一方面为紫外线灯管组23稳定供电。

移动底盘1的下方安装有若干万向轮19，驱动轮14、万向轮19的下平面位于同一平面，移动底盘1的前后端还设置有避障传感器4，避障传感器4优选为E18-D80NK型号，所述避障传感器4感应到有物体或人时，会发出信号让移动底盘1停止动作，同时，将该信息传送给使用灭菌机器人的工作人员，请示是否关闭紫外线灯管组23。

集成中控板15通过由铜柱铜帽3架设在铝制底板11上，集成中控板15与铝制底板11之间设有一定高度差，防止集成中控板15接触到铝制底板1而出现短路。

折弯板支架16的两侧的安装部161向上翘起，安装部161上安装CCD光学传感器17，CCD光学传感器17优选为TSL1401CL型号，安装部161对应铝制底板11上设置的槽口111，两侧安装CCD光学传感器17能在路径识别中准确处理路径信息，并把处理过的信息发送给集成中控板15，由集成中控板15处理好数据，再发送给电机13，实现准确循迹，有利于实现机器人的往返运行，大大提升灭菌机器人的消毒效率。

具体的，集成中控板15具有集成化、模块化的特性， oled模块，遥控模块，电源模块等部分模块集成在集成中控板15上；CCD光学传感器17，避障传感器4，电机13，电机驱动模块18通过排线与集成中控板15连接。

锂电池27通过逆变器给220v紫外线灯管组23供电，通过降压电路给移动底盘1供电；电机支架12与铝制底板11通过螺纹连接，安装在电机支架12上的驱动轮14优先选用雪地轮，不仅可以防打滑，而且其具有良好的承重优势，同时，驱动轮2与万向轮19的安装位置可以确保轮子与地面的正压力，从而提供足够的抓地力。

折弯板支架16上还可以设置补光灯171，补光灯171布设于CCD光学传感器17的四周，补光灯171通过并联的方式接入到集成中控板15的3.3v以及GND接口，为处于无光状态的CCD光学传感器17进行适当补光。

如图1-3所示，紫外线灯管组23由8根竖向等间距排列的紫外线灯管231组成，紫外线灯管231通过卡槽232安装在筒柱22上；紫外线灯管231的辐照强度大于等于400μm/cm²。

具体的，紫外线灯管231优选为TUV 36W SLV/6型号灯管，辐照强度大于等于400μm/cm²（距离一米处），紫外线灯管231可以有效杀灭白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、甲型流感病毒H1N1、冠状病毒等细菌。

筒柱22的中部安装八边形扶手24，八边形扶手24的位置设置方便了正常身高的人员的使用，八边形扶手24通过支撑柱241布设在紫外线灯管231之间，避免干预紫外线灯管231的杀菌消毒。

筒柱22的顶部安装上盖25，上盖25连接镇流器26的一端，镇流器26的另一端连接紫外线灯管组23，所述镇流器26优选为UEB-136D24型号。

下机壳21包括上顶板211、下底板212，上顶板211、下底板212之间安装若干个梯形板213，下机壳21上还布设有若干个人机交互装置槽口214。

具体的，考虑到下外壳21的整体美观性及后续的维修，下外壳21由上顶板211，八块梯形板213以及下底板212装配而成，下外壳21上预留有人机交互装置槽口214，方便后期安装电量显示器，电源开关以及急停开关。

具体实施一种移动式灭菌机器人时：

步骤一：当机器人进入到有菌环境进行消毒时，打开总电源，再打开移动底盘1的电源，操作遥控器上的按键，控制机器人进入到有菌环境的起始位置，以等待下一步的指令操作；

步骤二：当机器人在进入到有菌环境后，发现里面是处于无人状态的，工作人员可以根据自己的消毒需求，采用单圈消毒、来回消毒以及消毒30分钟，该消毒模式可以通过程序写入来实现；

步骤三：当遇到紧急情况或者机器人突发故障时，可以通过遥控的方式，对机器人进行紧急制动，同时遥控关闭正在工作的紫外线灯管组23，防止对进入的人员造成伤害。排除故障后，人员从有菌环境中出来后，依然可以通过步骤二进行有序的消毒工作。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：移动底盘1，消毒结构2，铜柱铜帽3，铝制底板11，电机支架12，电机13，驱动轮14，集成中控板15，折弯板支架16，CCD光学传感器17，电机驱动模块18，万向轮19，下机壳21，筒柱22，紫外线灯管组23，八边形扶手24，上盖25，镇流器26，锂电池27，槽口111，安装部161，上顶板211，下底板212，梯形板213，人机交互装置槽口214，紫外线灯管231，卡槽232等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种移动式灭菌机器人，其特征在于：包括移动底盘（1），移动底盘（1）的上端布设消毒结构（2），所述移动底盘（1）包括铝制底板（11），铝制底板（11）前端安装电机支架（12），电机支架（12）上安装有电机（13）和由电机（13）控制驱动轮（14），左右对称的电机（13）之间布设折弯板支架（16），铝制底板（11）的后端布设有集成中控板（15），集成中控板（15）与电机（13）之间布设有电机驱动模块（18）；所述消毒结构（2）包括与移动底盘（1）相连接的下机壳（21），下机壳（21）上安装筒柱（22），筒柱（22）上布设紫外线灯管组（23），紫外线灯管组（23）与锂电池（27）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述移动底盘（1）的下方安装有若干万向轮（19），驱动轮（14）、万向轮（19）的下平面位于同一平面，移动底盘（1）的前后端还设置有避障传感器（4）。

3.根据权利要求1所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述集成中控板（15）通过由铜柱铜帽（3）架设在铝制底板（11）上，集成中控板（15）与铝制底板（11）之间设有一定高度差。

4.根据权利要求1所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述折弯板支架（16）的两侧的安装部（161）向上翘起，安装部（161）对应铝制底板（11）上设置的槽口（111）。

5.根据权利要求4所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述安装部（161）上安装CCD光学传感器（17），CCD光学传感器（17）的四周布设有补光灯（171）。

6.根据权利要求1所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述紫外线灯管组（23）由8根竖向等间距排列的紫外线灯管（231）组成，紫外线灯管（231）通过卡槽（232）安装在筒柱（22）上。

7.根据权利要求6所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述紫外线灯管（231）的辐照强度大于等于400μm/cm²。

8.根据权利要求1所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述筒柱（22）的中部安装八边形扶手（24），八边形扶手（24）通过支撑柱（241）布设在紫外线灯管（231）之间。

9.根据权利要求1所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述筒柱（22）的顶部安装上盖（25），上盖（25）连接镇流器（26）的一端，镇流器（26）的另一端连接紫外线灯管组（23）。

10.根据权利要求1所述的一种移动式灭菌机器人，其特征在于：所述下机壳（21）包括上顶板（211）、下底板（212），上顶板（211）、下底板（212）之间安装若干个梯形板（213），下机壳（21）上还布设有若干个人机交互装置槽口（214）。

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